src/org/ibex/nestedvm/UnixRuntime.java

   1 package org.ibex.nestedvm;
   2
   3 import org.ibex.nestedvm.util.*;
   4 import java.io.*;
   5 import java.util.*;
   6
   7 // FIXME: Make plain old "mips-unknown-elf-gcc -o foo foo.c" work (modify spec file or whatever)
   8
   9 // FEATURE: Remove System.{out,err}.printlns and throw Errors where applicable
  10
  11 public abstract class UnixRuntime extends Runtime implements Cloneable {
  12     /** The pid of this "process" */
  13     private int pid;
  14     private UnixRuntime parent;
  15     public final int getPid() { return pid; }
  16
  17     private static final GlobalState defaultGD = new GlobalState();
  18     private GlobalState gd = defaultGD;
  19
  20     /** proceses' current working directory - absolute path WITHOUT leading slash
  21         "" = root, "bin" = /bin "usr/bin" = /usr/bin */
  22     private String cwd;
  23
  24     /** The runtime that should be run next when in state == EXECED */
  25     private UnixRuntime execedRuntime;
  26
  27     private Object children; // used only for synchronizatin
  28     private Vector activeChildren;
  29     private Vector exitedChildren;
  30
  31     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages) {
  32         super(pageSize,totalPages);
  33
  34         // FEATURE: Do the proper mangling for non-unix hosts
  35         String userdir = getSystemProperty("user.dir");
  36         cwd = userdir != null && userdir.startsWith("/") && File.separatorChar == '/'  ? userdir.substring(1) : "";
  37     }
  38
  39     // NOTE: getDisplayName() is a Java2 function
  40     private static String posixTZ() {
  41         StringBuffer sb = new StringBuffer();
  42         TimeZone zone = TimeZone.getDefault();
  43         int off = zone.getRawOffset() / 1000;
  44         sb.append(zone.getDisplayName(false,TimeZone.SHORT));
  45         if(off > 0) sb.append("-");
  46         else off = -off;
  47         sb.append(off/3600); off = off%3600;
  48         if(off > 0) sb.append(":").append(off/60); off=off%60;
  49         if(off > 0) sb.append(":").append(off);
  50         if(zone.useDaylightTime())
  51             sb.append(zone.getDisplayName(true,TimeZone.SHORT));
  52         return sb.toString();
  53     }
  54
  55     private static boolean envHas(String key,String[] environ) {
  56         for(int i=0;i<environ.length;i++)
  57             if(environ[i]!=null && environ[i].startsWith(key + "=")) return true;
  58         return false;
  59     }
  60
  61     String[] createEnv(String[] extra) {
  62         String[] defaults = new String[5];
  63         int n=0;
  64         if(extra == null) extra = new String[0];
  65         if(!envHas("USER",extra) && getSystemProperty("user.name") != null)
  66             defaults[n++] = "USER=" + getSystemProperty("user.name");
  67         if(!envHas("HOME",extra) && getSystemProperty("user.name") != null)
  68             defaults[n++] = "HOME=" + getSystemProperty("user.home");
  69         if(!envHas("SHELL",extra)) defaults[n++] = "SHELL=/bin/sh";
  70         if(!envHas("TERM",extra))  defaults[n++] = "TERM=vt100";
  71         if(!envHas("TZ",extra))    defaults[n++] = "TZ=" + posixTZ();
  72         String[] env = new String[extra.length+n];
  73         for(int i=0;i<n;i++) env[i] = defaults[i];
  74         for(int i=0;i<extra.length;i++) env[n++] = extra[i];
  75         return env;
  76     }
  77
  78     private static class ProcessTableFullExn extends RuntimeException { }
  79
  80     void _started() {
  81         UnixRuntime[] tasks = gd.tasks;
  82         synchronized(gd) {
  83             if(pid != 0) {
  84                 if(tasks[pid] == null || tasks[pid].pid != pid) throw new Error("should never happen");
  85             } else {
  86                 int newpid = -1;
  87                 int nextPID = gd.nextPID;
  88                     for(int i=nextPID;i<tasks.length;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
  89                     if(newpid == -1) for(int i=1;i<nextPID;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
  90                     if(newpid == -1) throw new ProcessTableFullExn();
  91                     pid = newpid;
  92                 gd.nextPID = newpid + 1;
  93             }
  94             tasks[pid] = this;
  95         }
  96     }
  97
  98     int _syscall(int syscall, int a, int b, int c, int d) throws ErrnoException, FaultException {
  99         switch(syscall) {
 100             case SYS_kill: return sys_kill(a,b);
 101             case SYS_fork: return sys_fork();
 102             case SYS_pipe: return sys_pipe(a);
 103             case SYS_dup2: return sys_dup2(a,b);
 104             case SYS_waitpid: return sys_waitpid(a,b,c);
 105             case SYS_stat: return sys_stat(a,b);
 106             case SYS_lstat: return sys_lstat(a,b);
 107             case SYS_mkdir: return sys_mkdir(a,b);
 108             case SYS_getcwd: return sys_getcwd(a,b);
 109             case SYS_chdir: return sys_chdir(a);
 110             case SYS_exec: return sys_exec(a,b,c);
 111             case SYS_getdents: return sys_getdents(a,b,c,d);
 112
 113             default: return super._syscall(syscall,a,b,c,d);
 114         }
 115     }
 116
 117     FD _open(String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 118         return gd.open(this,normalizePath(path),flags,mode);
 119     }
 120
 121     /** The kill syscall.
 122        SIGSTOP, SIGTSTO, SIGTTIN, and SIGTTOUT pause the process.
 123        SIGCONT, SIGCHLD, SIGIO, and SIGWINCH are ignored.
 124        Anything else terminates the process. */
 125     private int sys_kill(int pid, int signal) {
 126         // This will only be called by raise() in newlib to invoke the default handler
 127         // We don't have to worry about actually delivering the signal
 128         if(pid != pid) return -ESRCH;
 129         if(signal < 0 || signal >= 32) return -EINVAL;
 130         switch(signal) {
 131             case 0: return 0;
 132             case 17: // SIGSTOP
 133             case 18: // SIGTSTP
 134             case 21: // SIGTTIN
 135             case 22: // SIGTTOU
 136                 state = PAUSED;
 137                 break;
 138             case 19: // SIGCONT
 139             case 20: // SIGCHLD
 140             case 23: // SIGIO
 141             case 28: // SIGWINCH
 142                 break;
 143             default:
 144                 return syscall(SYS_exit,128+signal,0,0,0);
 145         }
 146         return 0;
 147     }
 148
 149     private int sys_waitpid(int pid, int statusAddr, int options) throws FaultException, ErrnoException {
 150         System.err.println("PID: " + this.pid + " is waiting on " + pid);
 151         final int WNOHANG = 1;
 152         if((options & ~(WNOHANG)) != 0) return -EINVAL;
 153         if(pid == 0 || pid < -1) {
 154             System.err.println("WARNING: waitpid called with a pid of " + pid);
 155             return -ECHILD;
 156         }
 157         boolean blocking = (options&WNOHANG)==0;
 158
 159         if(pid !=-1 && (pid <= 0 || pid >= gd.tasks.length)) return -ECHILD;
 160         if(children == null) return blocking ? -ECHILD : 0;
 161
 162         UnixRuntime done = null;
 163
 164         synchronized(children) {
 165             for(;;) {
 166                 if(pid == -1) {
 167                     if(exitedChildren.size() > 0) done = (UnixRuntime)exitedChildren.remove(exitedChildren.size() - 1);
 168                 } else if(pid > 0) {
 169                     UnixRuntime t = gd.tasks[pid];
 170                     if(t.parent != this) return -ECHILD;
 171                     if(t.state == EXITED) {
 172                         if(!exitedChildren.remove(t)) throw new Error("should never happen");
 173                         done = t;
 174                     }
 175                 } else {
 176                     // process group stuff, EINVAL returned above
 177                             throw new Error("should never happen");
 178                 }
 179                 if(done == null) {
 180                     if(!blocking) return 0;
 181                     try { children.wait(); } catch(InterruptedException e) {}
 182                     System.err.println("waitpid woke up: " + exitedChildren.size());
 183                 } else {
 184                     gd.tasks[done.pid] = null;
 185                     break;
 186                 }
 187             }
 188         }
 189         if(statusAddr!=0) memWrite(statusAddr,done.exitStatus()<<8);
 190         return done.pid;
 191     }
 192
 193
 194     void _exited() {
 195         if(children != null) synchronized(children) {
 196             for(Enumeration e = exitedChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 197                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 198                     gd.tasks[child.pid] = null;
 199             }
 200             exitedChildren.clear();
 201             for(Enumeration e = activeChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 202                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 203                 child.parent = null;
 204             }
 205             activeChildren.clear();
 206         }
 207
 208         UnixRuntime _parent = parent;
 209         if(_parent == null) {
 210             gd.tasks[pid] = null;
 211         } else {
 212             synchronized(_parent.children) {
 213                 if(parent == null) {
 214                     gd.tasks[pid] = null;
 215                 } else {
 216                     parent.activeChildren.remove(this);
 217                     parent.exitedChildren.add(this);
 218                     parent.children.notify();
 219                 }
 220             }
 221         }
 222     }
 223
 224     protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
 225             UnixRuntime r = (UnixRuntime) super.clone();
 226         r.pid = 0;
 227         r.parent = null;
 228         r.children = null;
 229         r.activeChildren = r.exitedChildren = null;
 230         return r;
 231     }
 232
 233     private int sys_fork() {
 234         CPUState state = new CPUState();
 235         getCPUState(state);
 236         int sp = state.r[SP];
 237         final UnixRuntime r;
 238
 239         try {
 240             r = (UnixRuntime) clone();
 241         } catch(Exception e) {
 242             e.printStackTrace();
 243             return -ENOMEM;
 244         }
 245
 246         r.parent = this;
 247
 248         try {
 249             r._started();
 250         } catch(ProcessTableFullExn e) {
 251                     return -ENOMEM;
 252         }
 253
 254         System.err.println("fork " + pid + " -> " + r.pid + " tasks[" + r.pid + "] = " + gd.tasks[r.pid]);
 255         if(children == null) {
 256             children = new Object();
 257             activeChildren = new Vector();
 258             exitedChildren = new Vector();
 259         }
 260         activeChildren.add(r);
 261
 262         state.r[V0] = 0; // return 0 to child
 263         state.pc += 4; // skip over syscall instruction
 264         r.setCPUState(state);
 265         r.state = PAUSED;
 266
 267         new ForkedProcess(r);
 268
 269         return r.pid;
 270     }
 271
 272     public static final class ForkedProcess extends Thread {
 273         private final UnixRuntime initial;
 274         public ForkedProcess(UnixRuntime initial) { this.initial = initial; start(); }
 275         public void run() { UnixRuntime.executeAndExec(initial); }
 276     }
 277
 278     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String argv0, String[] rest) { return runAndExec(r,concatArgv(argv0,rest)); }
 279     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String[] argv) { r.start(argv); return executeAndExec(r); }
 280
 281     public static int executeAndExec(UnixRuntime r) {
 282             for(;;) {
 283             for(;;) {
 284                 if(r.execute()) break;
 285                 System.err.println("WARNING: Pause requested while executing runAndExec()");
 286             }
 287             if(r.state != EXECED) return r.exitStatus();
 288             r = r.execedRuntime;
 289         }
 290     }
 291
 292     private String[] readStringArray(int addr) throws ReadFaultException {
 293             int count = 0;
 294         for(int p=addr;memRead(p) != 0;p+=4) count++;
 295         String[] a = new String[count];
 296         for(int i=0,p=addr;i<count;i++,p+=4) a[i] = cstring(memRead(p));
 297         return a;
 298     }
 299
 300     private int sys_exec(int cpath, int cargv, int cenvp) throws ErrnoException, FaultException {
 301             return exec(normalizePath(cstring(cpath)),readStringArray(cargv),readStringArray(cenvp));
 302     }
 303
 304     private int exec(String normalizedPath, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 305         if(argv.length == 0) argv = new String[]{""};
 306
 307         Object o = gd.exec(this,normalizedPath);
 308         if(o == null) return -ENOENT;
 309
 310         if(o instanceof Class) {
 311             Class c = (Class) o;
 312             try {
 313                     return exec((UnixRuntime) c.newInstance(),argv,envp);
 314             } catch(Exception e) {
 315                     e.printStackTrace();
 316                 return -ENOEXEC;
 317             }
 318         } else {
 319             String[] command = (String[]) o;
 320             String[] newArgv = new String[argv.length + command[1] != null ? 2 : 1];
 321             int p = command[0].lastIndexOf('/');
 322             newArgv[0] = p == -1 ? command[0] : command[0].substring(p+1);
 323             p = 1;
 324             if(command[1] != null) newArgv[p++] = command[1];
 325             newArgv[p++] = "/" + normalizedPath;
 326             for(int i=1;i<argv.length;i++) newArgv[p++] = argv[i];
 327             return exec(command[0],newArgv,envp);
 328         }
 329     }
 330
 331     private int exec(UnixRuntime r, String[] argv, String[] envp) {
 332
 333         System.err.println("Execing " + r);
 334         for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(closeOnExec[i]) closeFD(i);
 335         r.fds = fds;
 336         r.closeOnExec = closeOnExec;
 337         // make sure this doesn't get messed with these since we didn't copy them
 338         fds = null;
 339         closeOnExec = null;
 340
 341         r.gd = gd;
 342         r.sm = sm;
 343         r.cwd = cwd;
 344         r.pid = pid;
 345         r.parent = parent;
 346         r.start(argv,envp);
 347
 348         state = EXECED;
 349         execedRuntime = r;
 350
 351         return 0;
 352     }
 353
 354     // FEATURE: Use custom PipeFD - be sure to support PIPE_BUF of data
 355     private int sys_pipe(int addr) throws FaultException {
 356         PipedOutputStream writerStream = new PipedOutputStream();
 357         PipedInputStream readerStream;
 358         try {
 359              readerStream = new PipedInputStream(writerStream);
 360         } catch(IOException e) {
 361             return -EIO;
 362         }
 363         FD reader = new InputStreamFD(readerStream);
 364         FD writer = new OutputStreamFD(writerStream);
 365         int fd1 = addFD(reader);
 366         if(fd1 < 0) return -ENFILE;
 367         int fd2 = addFD(writer);
 368         if(fd2 < 0) { closeFD(fd1); return -ENFILE; }
 369         try {
 370             memWrite(addr,fd1);
 371             memWrite(addr+4,fd2);
 372         } catch(FaultException e) {
 373             closeFD(fd1);
 374             closeFD(fd2);
 375             return -EFAULT;
 376         }
 377         return 0;
 378     }
 379
 380     private int sys_dup2(int oldd, int newd) {
 381         if(oldd == newd) return 0;
 382         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 383         if(newd < 0 || newd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 384         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 385         if(fds[newd] != null) fds[newd].close();
 386         fds[newd] = fds[oldd].dup();
 387         return 0;
 388     }
 389
 390     private int sys_stat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 391         FStat s = gd.stat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 392         if(s == null) return -ENOENT;
 393         return stat(s,addr);
 394     }
 395
 396     private int sys_lstat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 397         FStat s = gd.lstat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 398         if(s == null) return -ENOENT;
 399         return stat(s,addr);
 400     }
 401
 402     private int sys_mkdir(int cstring, int mode) throws FaultException, ErrnoException {
 403         gd.mkdir(this,normalizePath(cstring(cstring)),mode);
 404         return 0;
 405     }
 406
 407     private int sys_getcwd(int addr, int size) throws FaultException, ErrnoException {
 408         byte[] b = getBytes(cwd);
 409         if(size == 0) return -EINVAL;
 410         if(size < b.length+2) return -ERANGE;
 411         memset(addr,'/',1);
 412         copyout(b,addr+1,b.length);
 413         memset(addr+b.length+1,0,1);
 414         return addr;
 415     }
 416
 417     private int sys_chdir(int addr) throws ErrnoException, FaultException {
 418         String path = normalizePath(cstring(addr));
 419         System.err.println("Chdir: " + cstring(addr) + " -> " + path + " pwd: " + cwd);
 420         if(gd.stat(this,path).type() != FStat.S_IFDIR) return -ENOTDIR;
 421         cwd = path;
 422         System.err.println("Now: [" + cwd + "]");
 423         return 0;
 424     }
 425
 426     private int sys_getdents(int fdn, int addr, int count, int seekptr) throws FaultException, ErrnoException {
 427         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
 428         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 429         if(fds[fdn] == null) return -EBADFD;
 430         byte[] buf = byteBuf(count);
 431         int n = fds[fdn].getdents(buf,0,count);
 432         copyout(buf,addr,n);
 433         return n;
 434     }
 435
 436     //  FEATURE: Run through the fork/wait stuff one more time
 437     public static class GlobalState {
 438         protected static final int OPEN = 1;
 439         protected static final int STAT = 2;
 440         protected static final int LSTAT = 3;
 441         protected static final int MKDIR = 4;
 442
 443         final UnixRuntime[] tasks;
 444         int nextPID = 1;
 445
 446         private MP[] mps = new MP[0];
 447         private FS root;
 448
 449         public GlobalState() { this(255); }
 450         public GlobalState(int maxProcs) { this(maxProcs,true); }
 451         public GlobalState(int maxProcs, boolean defaultMounts) {
 452             tasks = new UnixRuntime[maxProcs+1];
 453             if(defaultMounts) {
 454                     addMount("/",new HostFS());
 455                 addMount("/dev",new DevFS());
 456             }
 457         }
 458
 459         private static class MP {
 460             public MP(String path, FS fs) { this.path = path; this.fs = fs; }
 461             public String path;
 462             public FS fs;
 463             public int compareTo(Object o) {
 464                 if(!(o instanceof MP)) return 1;
 465                 return -path.compareTo(((MP)o).path);
 466             }
 467         }
 468
 469         public synchronized FS getMount(String path) {
 470             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 471             if(path.equals("/")) return root;
 472             path  = path.substring(1);
 473             for(int i=0;i<mps.length;i++)
 474                 if(mps[i].path.equals(path)) return mps[i].fs;
 475             return null;
 476         }
 477
 478         public synchronized void addMount(String path, FS fs) {
 479             if(getMount(path) != null) throw new IllegalArgumentException("mount point already exists");
 480             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 481
 482             if(fs.owner != null) fs.owner.removeMount(fs);
 483             fs.owner = this;
 484
 485             if(path.equals("/")) { root = fs; fs.devno = 1; return; }
 486             path = path.substring(1);
 487             int oldLength = mps.length;
 488             MP[] newMPS = new MP[oldLength + 1];
 489             if(oldLength != 0) System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,oldLength);
 490             newMPS[oldLength] = new MP(path,fs);
 491             Arrays.sort(newMPS);
 492             mps = newMPS;
 493             int highdevno = 0;
 494             for(int i=0;i<mps.length;i++) highdevno = max(highdevno,mps[i].fs.devno);
 495             fs.devno = highdevno + 2;
 496         }
 497
 498         public synchronized void removeMount(FS fs) {
 499             for(int i=0;i<mps.length;i++) if(mps[i].fs == fs) { removeMount(i); return; }
 500             throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
 501         }
 502
 503         public synchronized void removeMount(String path) {
 504             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
 505             if(path.equals("/")) {
 506                     removeMount(-1);
 507             } else {
 508                 path = path.substring(1);
 509                 int p;
 510                 for(p=0;p<mps.length;p++) if(mps[p].path.equals(path)) break;
 511                 if(p == mps.length) throw new Error("mount point doesn't exist");
 512                removeMount(p);
 513             }
 514         }
 515
 516         private void removeMount(int index) {
 517             if(index == -1) { root.owner = null; root = null; return; }
 518             MP[] newMPS = new MP[mps.length - 1];
 519             System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,index);
 520             System.arraycopy(mps,0,newMPS,index,mps.length-index-1);
 521             mps = newMPS;
 522         }
 523
 524         private Object fsop(int op, UnixRuntime r, String normalizedPath, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
 525             int pl = normalizedPath.length();
 526             if(pl != 0) {
 527                     MP[] list;
 528                 synchronized(this) { list = mps; }
 529                 for(int i=0;i<list.length;i++) {
 530                             MP mp = list[i];
 531                             int mpl = mp.path.length();
 532                     if(normalizedPath.startsWith(mp.path) && (pl == mpl || (pl < mpl && normalizedPath.charAt(mpl) == '/')))
 533                             return dispatch(mp.fs,op,r,pl == mpl ? "" : normalizedPath.substring(mpl+1),arg1,arg2);
 534                 }
 535             }
 536             return dispatch(root,op,r,normalizedPath,arg1,arg2);
 537         }
 538
 539         private static Object dispatch(FS fs, int op, UnixRuntime r, String path, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
 540             switch(op) {
 541                     case OPEN: return fs.open(r,path,arg1,arg2);
 542                 case STAT: return fs.stat(r,path);
 543                 case LSTAT: return fs.lstat(r,path);
 544                 case MKDIR: fs.mkdir(r,path,arg1); return null;
 545                 default: throw new Error("should never happen");
 546             }
 547         }
 548
 549         public final FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException { return (FD) fsop(OPEN,r,path,flags,mode); }
 550         public final FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(STAT,r,path,0,0); }
 551         public final FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(LSTAT,r,path,0,0); }
 552         public final void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { fsop(MKDIR,r,path,mode,0); }
 553
 554         private Hashtable execCache = new Hashtable();
 555         private static class CacheEnt {
 556             public final long time;
 557             public final long size;
 558             public final Object o;
 559             public CacheEnt(long time, long size, Object o) { this.time = time; this.size = size; this.o = o; }
 560         }
 561
 562         public synchronized Object exec(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
 563             FStat fstat = stat(r,path);
 564             if(fstat == null) return null;
 565             long mtime = fstat.mtime();
 566             long size = fstat.size();
 567             CacheEnt ent = (CacheEnt) execCache.get(path);
 568             if(ent != null) {
 569                 System.err.println("Found cached entry for " + path);
 570                     if(ent.time == mtime && ent.size == size) return ent.o;
 571                 System.err.println("Cache was out of date");
 572                 execCache.remove(path);
 573             }
 574             FD fd = open(r,path,RD_ONLY,0);
 575             if(fd == null) return null;
 576             Seekable s = fd.seekable();
 577
 578             String[] command  = null;
 579
 580             if(s == null) throw new ErrnoException(EACCES);
 581             byte[] buf = new byte[4096];
 582
 583             try {
 584                 int n = s.read(buf,0,buf.length);
 585                 if(n == -1) throw new Error("zero length file");
 586
 587                 switch(buf[0]) {
 588                     case '\177': // possible ELF
 589                         if(n < 4 && s.tryReadFully(buf,n,4-n) != 4-n) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 590                         if(buf[1] != 'E' || buf[2] != 'L' || buf[3] != 'F') throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 591                         break;
 592                     case '#':
 593                         if(n == 1) {
 594                                     int n2 = s.read(buf,1,buf.length-1);
 595                             if(n2 == -1) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 596                             n += n2;
 597                         }
 598                         if(buf[1] != '!') throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 599                         int p = 2;
 600                         n -= 2;
 601                         OUTER: for(;;) {
 602                                     for(int i=p;i<p+n;i++) if(buf[i] == '\n') { p = i; break OUTER; }
 603                             p += n;
 604                             if(p == buf.length) break OUTER;
 605                             n = s.read(buf,p,buf.length-p);
 606                         }
 607                         command = new String[2];
 608                         int arg;
 609                         for(arg=2;arg<p;arg++) if(buf[arg] == ' ') break;
 610                         if(arg < p) {
 611                             int cmdEnd = arg;
 612                                     while(arg < p && buf[arg] == ' ') arg++;
 613                             command[0] = new String(buf,2,cmdEnd);
 614                             command[1] = arg < p ? new String(buf,arg,p-arg) : null;
 615                         } else {
 616                                     command[0] = new String(buf,2,p-2);
 617                         }
 618                         System.err.println("command[0]: " + command[0] + " command[1]: " + command[1]);
 619                         break;
 620                     default:
 621                         throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 622                 }
 623             } catch(IOException e) {
 624                 fd.close();
 625                     throw new ErrnoException(EIO);
 626             }
 627
 628             if(command == null) {
 629                 // its an elf binary
 630                 try {
 631                     s.seek(0);
 632                             Class c = RuntimeCompiler.compile(s);
 633                     System.err.println("Compile succeeded: " + c);
 634                     ent = new CacheEnt(mtime,size,c);
 635                 } catch(Compiler.Exn e) {
 636                     throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 637                 } catch(IOException e) {
 638                             throw new ErrnoException(EIO);
 639                 }
 640             } else {
 641                     ent = new CacheEnt(mtime,size,command);
 642             }
 643
 644             fd.close();
 645
 646             execCache.put(path,ent);
 647             return ent.o;
 648         }
 649     }
 650
 651     public abstract static class FS {
 652         GlobalState owner;
 653         int devno;
 654
 655         public FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return stat(r,path); }
 656
 657         // If this returns null it'll be truned into an ENOENT
 658         public abstract FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException;
 659         // If this returns null it'll be turned into an ENOENT
 660         public abstract FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
 661         public abstract void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException;
 662     }
 663
 664     // FEATURE: chroot support in here
 665     private String normalizePath(String path) {
 666         boolean absolute = path.startsWith("/");
 667         int cwdl = cwd.length();
 668         // NOTE: This isn't just a fast path, it handles cases the code below doesn't
 669         if(!path.startsWith(".") && path.indexOf("./") == -1 && path.indexOf("//") == -1 && !path.endsWith("."))
 670             return absolute ? path.substring(1) : cwdl == 0 ? path : path.length() == 0 ? cwd : cwd + "/" + path;
 671
 672         char[] in = new char[path.length()+1];
 673         char[] out = new char[in.length + (absolute ? -1 : cwd.length())];
 674         int inp=0, outp=0;
 675
 676         if(absolute) {
 677             do { inp++; } while(in[inp] == '/');
 678         } else if(cwdl != 0) {
 679                 cwd.getChars(0,cwdl,out,0);
 680                 outp = cwdl;
 681         }
 682
 683         path.getChars(0,path.length(),in,0);
 684         while(in[inp] != 0) {
 685             if(inp != 0) {
 686                     if(in[inp] != '/') { out[outp++] = in[inp++]; continue; }
 687                     while(in[inp] == '/') inp++;
 688             }
 689             if(in[inp] == '\0') continue;
 690             if(in[inp] != '.') { out[outp++] = '/'; out[outp++] = in[inp++]; continue; }
 691             if(in[inp+1] == '\0' || in[inp+1] == '/') { inp++; continue; }
 692             if(in[inp+1] == '.' && (in[inp+2] == '\0' || in[inp+2] == '/')) { // ..
 693                 inp += 2;
 694                 if(outp > 0) outp--;
 695                 while(outp > 0 && out[outp] != '/') outp--;
 696                 System.err.println("After ..: " + new String(out,0,outp));
 697                 continue;
 698             }
 699             inp++;
 700             out[outp++] = '/';
 701             out[outp++] = '.';
 702         }
 703         if(outp > 0 && out[outp-1] == '/') outp--;
 704         //System.err.println("normalize: " + path + " -> " + new String(out,0,outp) + " (cwd: " + cwd + ")");
 705         return new String(out,0,outp);
 706     }
 707
 708     FStat hostFStat(final File f, Object data) {
 709         boolean e = false;
 710         try {
 711             FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
 712             switch(fis.read()) {
 713                 case '\177': e = fis.read() == 'E' && fis.read() == 'L' && fis.read() == 'F'; break;
 714                 case '#': e = fis.read() == '!';
 715             }
 716             fis.close();
 717         } catch(IOException e2) { }
 718         HostFS fs = (HostFS) data;
 719         final int inode = fs.inodes.get(f.getAbsolutePath());
 720         final int devno = fs.devno;
 721         return new HostFStat(f,e) {
 722             public int inode() { return inode; }
 723             public int dev() { return devno; }
 724         };
 725     }
 726
 727     FD hostFSDirFD(File f, Object _fs) {
 728         HostFS fs = (HostFS) _fs;
 729         return fs.new HostDirFD(f);
 730     }
 731
 732     public static class HostFS extends FS {
 733         InodeCache inodes = new InodeCache(4000);
 734         protected File root;
 735         public File getRoot() { return root; }
 736
 737         private static File hostRootDir() {
 738             String cwd = getSystemProperty("user.dir");
 739             File f = new File(cwd != null ? cwd : ".");
 740             f = new File(f.getAbsolutePath());
 741             while(f.getParent() != null) f = new File(f.getParent());
 742             return f;
 743         }
 744
 745         private File hostFile(String path) {
 746             char sep = File.separatorChar;
 747             if(sep != '/') {
 748                 char buf[] = path.toCharArray();
 749                 for(int i=0;i<buf.length;i++) {
 750                             char c = buf[i];
 751                     if(c == '/') buf[i] = sep;
 752                     else if(c == sep) buf[i] = '/';
 753                 }
 754                 path = new String(buf);
 755             }
 756             return new File(root,path);
 757         }
 758
 759         public HostFS() { this(hostRootDir()); }
 760         public HostFS(String root) { this(new File(root)); }
 761         public HostFS(File root) { this.root = root; }
 762
 763
 764         public FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 765             final File f = hostFile(path);
 766             return r.hostFSOpen(f,flags,mode,this);
 767         }
 768
 769         public FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
 770             File f = hostFile(path);
 771             if(r.sm != null && !r.sm.allowStat(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
 772             if(!f.exists()) return null;
 773             return r.hostFStat(f,this);
 774         }
 775
 776         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException {
 777             File f = hostFile(path);
 778             if(r.sm != null && !r.sm.allowWrite(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
 779             if(f.exists() && f.isDirectory()) throw new ErrnoException(EEXIST);
 780             if(f.exists()) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
 781             File parent = f.getParentFile();
 782             if(parent!=null && (!parent.exists() || !parent.isDirectory())) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
 783             if(!f.mkdir()) throw new ErrnoException(EIO);
 784         }
 785
 786         public class HostDirFD extends DirFD {
 787             private final File f;
 788             private final File[] children;
 789             public HostDirFD(File f) { this.f = f; children = f.listFiles(); }
 790             public int size() { return children.length; }
 791             public String name(int n) { return children[n].getName(); }
 792             public int inode(int n) { return inodes.get(children[n].getAbsolutePath()); }
 793             public int parentInode() {
 794                 File parent = f.getParentFile();
 795                 return parent == null ? -1 : inodes.get(parent.getAbsolutePath());
 796             }
 797             public int myInode() { return inodes.get(f.getAbsolutePath()); }
 798             public int myDev() { return devno; }
 799         }
 800     }
 801
 802     private static void putInt(byte[] buf, int off, int n) {
 803         buf[off+0] = (byte)((n>>>24)&0xff);
 804         buf[off+1] = (byte)((n>>>16)&0xff);
 805         buf[off+2] = (byte)((n>>> 8)&0xff);
 806         buf[off+3] = (byte)((n>>> 0)&0xff);
 807     }
 808
 809     public static abstract class DirFD extends FD {
 810         private int pos = -2;
 811
 812         protected abstract int size();
 813         protected abstract String name(int n);
 814         protected abstract int inode(int n);
 815         protected abstract int myDev();
 816         protected int parentInode() { return -1; }
 817         protected int myInode() { return -1; }
 818
 819         public int getdents(byte[] buf, int off, int len) {
 820             int ooff = off;
 821             int ino;
 822             int reclen;
 823             OUTER: for(;len > 0 && pos < size();pos++){
 824                 switch(pos) {
 825                             case -2:
 826                     case -1:
 827                                     ino = pos == -1 ? parentInode() : myInode();
 828                         if(ino == -1) continue;
 829                         reclen = 9 + (pos == -1 ? 2 : 1);
 830                         if(reclen > len) break OUTER;
 831                         buf[off+8] = '.';
 832                         if(pos == -1) buf[off+9] = '.';
 833                         break;
 834                     default: {
 835                         String f = name(pos);
 836                         byte[] fb = getBytes(f);
 837                         reclen = fb.length + 9;
 838                         if(reclen > len) break OUTER;
 839                         ino = inode(pos);
 840                         System.arraycopy(fb,0,buf,off+8,fb.length);
 841                     }
 842                 }
 843                 buf[off+reclen-1] = 0; // null terminate
 844                 reclen = (reclen + 3) & ~3; // add padding
 845                 putInt(buf,off,reclen);
 846                 putInt(buf,off+4,ino);
 847                 off += reclen;
 848                 len -= reclen;
 849             }
 850             return off-ooff;
 851         }
 852
 853         protected FStat _fstat() {
 854             return new FStat() {
 855                 public int type() { return S_IFDIR; }
 856                 public int inode() { return myInode(); }
 857                 public int dev() { return myDev(); }
 858             };
 859         }
 860     }
 861
 862     public static class DevFS extends FS {
 863         private static final int ROOT_INODE = 1;
 864         private static final int NULL_INODE = 2;
 865         private static final int ZERO_INODE = 3;
 866         private static final int FD_INODE = 4;
 867         private static final int FD_INODES = 32;
 868
 869         private class DevFStat extends FStat {
 870             public int dev() { return devno; }
 871             public int mode() { return 0666; }
 872             public int type() { return S_IFCHR; }
 873             public int nlink() { return 1; }
 874         }
 875
 876         private abstract class DevDirFD extends DirFD {
 877             public int myDev() { return devno; }
 878         }
 879
 880         private FD devZeroFD = new FD() {
 881             public boolean readable() { return true; }
 882             public boolean writable() { return true; }
 883             public int read(byte[] a, int off, int length) { Arrays.fill(a,off,off+length,(byte)0); return length; }
 884             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
 885             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
 886             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return ZERO_INODE; } }; }
 887         };
 888         private FD devNullFD = new FD() {
 889             public boolean readable() { return true; }
 890             public boolean writable() { return true; }
 891             public int read(byte[] a, int off, int length) { return 0; }
 892             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
 893             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
 894             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return NULL_INODE; } }; }
 895         };
 896
 897         public FD open(UnixRuntime r, String path, int mode, int flags) throws ErrnoException {
 898             if(path.equals("null")) return devNullFD;
 899             if(path.equals("zero")) return devZeroFD;
 900             if(path.startsWith("fd/")) {
 901                 int n;
 902                 try {
 903                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
 904                 } catch(NumberFormatException e) {
 905                     return null;
 906                 }
 907                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
 908                 if(r.fds[n] == null) return null;
 909                 return r.fds[n].dup();
 910             }
 911             if(path.equals("fd")) {
 912                 int count=0;
 913                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) { count++; }
 914                 final int[] files = new int[count];
 915                 count = 0;
 916                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) files[count++] = i;
 917                 return new DevDirFD() {
 918                     public int myInode() { return FD_INODE; }
 919                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
 920                     public int inode(int n) { return FD_INODES + n; }
 921                     public String name(int n) { return Integer.toString(files[n]); }
 922                     public int size() { return files.length; }
 923                 };
 924             }
 925             if(path.equals("")) {
 926                 return new DevDirFD() {
 927                     public int myInode() { return ROOT_INODE; }
 928                     // FEATURE: Get the real parent inode somehow
 929                     public int parentInode() { return -1; }
 930                     public int inode(int n) {
 931                         switch(n) {
 932                             case 0: return NULL_INODE;
 933                             case 1: return ZERO_INODE;
 934                             case 2: return FD_INODE;
 935                             default: return -1;
 936                         }
 937                     }
 938
 939                     public String name(int n) {
 940                         switch(n) {
 941                                     case 0: return "null";
 942                             case 1: return "zero";
 943                             case 2: return "fd";
 944                             default: return null;
 945                         }
 946                     }
 947                     public int size() { return 3; }
 948                 };
 949             }
 950             return null;
 951         }
 952
 953         public FStat stat(UnixRuntime r,String path) throws ErrnoException {
 954             if(path.equals("null")) return devNullFD.fstat();
 955             if(path.equals("zero")) return devZeroFD.fstat();
 956             if(path.startsWith("fd/")) {
 957                 int n;
 958                 try {
 959                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
 960                 } catch(NumberFormatException e) {
 961                     return null;
 962                 }
 963                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
 964                 if(r.fds[n] == null) return null;
 965                 return r.fds[n].fstat();
 966             }
 967             // FEATURE: inode stuff
 968             if(path.equals("fd")) return new FStat() { public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
 969             if(path.equals("")) return new FStat() { public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
 970             return null;
 971         }
 972
 973         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EACCES); }
 974     }
 975 }